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双臂并联煤矸石分拣机器人及其轨迹规划研究

赵明辉

赵明辉.双臂并联煤矸石分拣机器人及其轨迹规划研究[J].工矿自动化,2020,46(9):57-63..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040059
引用本文: 赵明辉.双臂并联煤矸石分拣机器人及其轨迹规划研究[J].工矿自动化,2020,46(9):57-63..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040059
ZHAO Minghui. Research on dual-arm parallel coal gangue sorting robot and its trajectory planning[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(9): 57-63. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040059
Citation: ZHAO Minghui. Research on dual-arm parallel coal gangue sorting robot and its trajectory planning[J]. Industry and Mine Automation, 2020, 46(9): 57-63. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040059

双臂并联煤矸石分拣机器人及其轨迹规划研究

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020040059
基金项目: 

天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2018-TD-MS031)

详细信息
  • 中图分类号: TD94

Research on dual-arm parallel coal gangue sorting robot and its trajectory planning

  • 摘要: 目前的煤矸石自动分拣系统大多采用串联机械臂,只能分拣出粒度较小的矸石,且分拣速度较慢,分拣效果不理想。针对该问题,设计了一种双臂并联煤矸石分拣机器人。该机器人采用推动而非抓取的分拣方式,能够针对粒度为300~600 mm的矸石进行分拣,且大大降低了机械臂的力矩需求,提高了分拣速度。为了避免频繁启停给电动机造成刚性冲击,延长电动机使用寿命,在关节空间下分别采用抛物线过渡的插值函数、三次多项式及五次多项式插值函数进行轨迹规划,仿真和对比分析结果表明,采用五次多项式插值函数进行轨迹规划时,角加速度曲线过渡平滑,不仅能满足机器人轨迹起始点和终止点的角度、角速度约束,还能满足其角加速度约束,使分拣机器人的运动轨迹更加平稳。实验结果表明:对于粒度为300~600 mm的煤矸石,双臂并联煤矸石分拣机器人矸石识别率和分拣率分别为91.14%和86.29%,分拣准确率和稳定性较高;完成单次完整的分拣动作只需1.2 s,与人工分拣相比大大缩短了分拣周期;通过在关节空间的轨迹规划,降低了分拣过程中电动机受到的刚性冲击,可保证机器人长时间稳定工作。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2020-08-20

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